Beta-relaxation of non-polymeric liquids close to the glass transition
吡啶-甲苯溶液中的介电β-弛豫研究接近玻璃化转变。在平衡液体状态下,β损耗峰值频率不是Arrhenius(如在玻璃中),而是几乎与温度无关,而最大损耗与温度密切相关。损耗峰值频率和最大损耗都表现出热滞后现象。识别了一个新的与退火状态无关的参数,该参数涉及损耗和损耗峰值频率。该参数具有简单的Arrhenius温度依赖性,并且不受玻璃化转变的影响。
1999-06-20 cond-mat.soft
Effect of attractions on correlation length scales in a glass-forming liquid
有越来越多的证据表明,缓慢的动态和动态异质性具有结构的玻璃形成液体的签名。然而,即使在弱挫折的玻璃形成液体,是否有一个结构起源的动态不均匀性是一个有争议的问题。通过分子动力学模拟,我们提出了一个研究的动态不均匀性和键的取向顺序之间的联系,在一个弱阻挫玻璃形成液体在两个维度上,利用评估的影响的吸引力的相关长度尺度。我们发现,吸引力可以强烈地影响松弛动力学,动态不均匀性和相关的动态相关长度的液体,但它们对键取向顺序和相关的静态相关长度的影响显示了一种方式,让人想起吸引力对液体热力学的影响。这意味着键取向序和静态关联长度尺度的增长可能仅仅是弱阻挫玻璃形成液体中有利于构型熵的表现。因此,我们的研究结果导致强有力的证据表明,键取向顺序不能提供一个完整的描述动态异质性,即使在弱挫折玻璃形成系统。
2012-10-06 cond-mat.soft
Structures and dynamics of glass-forming colloidal liquids under spherical confinement
最近的理论预测,当一个过冷液体接近玻璃化转变,颗粒簇与一个特殊的“无定形秩序”的液体内成核,这导致静态相关性指示液体松弛的急剧放缓。然而,这一预测尚未在3D实验中得到验证。在这里,我们设计了一个胶体系统,其中颗粒被限制在球形空腔内,边界处钉扎着一层无定形颗粒。使用这个新的系统,我们捕获的无定形顺序的粒子团簇,并展示了静态相关的发展。此外,通过研究球形约束样品的动力学,我们揭示了静态相关性对胶体液体弛豫的深刻影响。在类比与随机钉扎粒子的玻璃形成液体,我们提出了一个简单的关系,为改变的构型熵的限制胶体液体,定量地解释了我们的实验结果,并说明了一个发散的静态长度尺度在胶体玻璃化转变。
2016-03-02 cond-mat.soft
Revealing the Link between Structural Relaxation and Dynamic Heterogeneity in Glass-Forming Liquids
尽管玻璃的使用已有数千年的历史,但玻璃化转变的本质仍然是神秘的。在接近玻璃化转变时,动态异质性的增长一直被认为在解释结构弛豫的突然减缓方面起着关键作用。然而,它仍然是难以捉摸的结构松弛和动态异质性之间是否有一个潜在的联系。在这里,我们解开的联系,通过引入一个特征的时间尺度隐藏在一个相同的动态异质性的各种模型玻璃形成液体。我们发现,时间尺度对应于液体的动力学脆性。此外,它会导致缩放崩溃的结构弛豫时间和动态异质性的所有液体的研究,连同一个特征温度与相同的动态异质性。我们的研究结果意味着,从动态异质性的角度来研究玻璃化转变比预期的信息更多。
2018-03-22 cond-mat.soft
On the possible existence of crystallites in glass-forming liquids
我们推测,玻璃形成液体可能包含相当大的和明确的微晶。这是基于认为,缓慢放松的“冻结”的应力特征的超粘性液体增加了成核的障碍,从而允许更大的不稳定的微晶比其他可能的。冻结应力也使微晶变形,使其难以观察;特别是有人认为,1/N的分子形成N X N X N微晶的情况将难以通过标准X射线或中子散射实验检测到。
2006-12-28 cond-mat.soft
The computational evidence for the crucial role of the dipole cross-correlations in the polar glass-forming liquids
在这封信中,我们分析了偶极-偶极关联得到的分子动力学模拟的强极性和弱极性模型液体。结果表明,对于弱极性液体,互相关对介电谱实验中直接测量的体系总偶极矩关联函数的贡献可以忽略不计。与此相反,互相关项占主导地位的自相关检查强极性液体之一。因此,我们的研究强烈支持的玻璃形成液体,最近提出的Pabst等人的介电谱性质的解释。
2022-04-26 cond-mat.soft
Glass transition in biomolecules and the liquid-liquid critical point of water
利用分子动力学模拟,研究了生物分子(溶菌酶和DNA)的动力学跃迁与水化水动力学和热力学性质之间的关系。我们发现,大分子的动态转变,有时被称为“蛋白质玻璃化转变”,发生在水合水的扩散系数的动态交叉的温度下,并且也与等压比热$C_P$和取向序参量的温度导数的最大值相一致。我们将这些发现与水的液-液临界点的假设有关。我们的模拟结果是一致的可能性,即蛋白质玻璃化转变的结果从交叉Widom线,这被定义为从假设的第二临界点的水产生的相关长度最大值的轨迹。
2006-08-28 cond-mat.soft
Measuring the dynamic thermal expansivity of molecular liquids near the glass transition
本文在Bauer等人[Phys,Rev. B(2000)]对聚合物研究的基础上,提出了一种测量粘性液体动态膨胀系数的电容法。数据为玻璃形成液体四甲基四苯基三硅氧烷(DC704)在超粘制度。与Bauer等人的方法相比,通过进行时域实验和制作非常小而快速的温度阶跃,扩展了动态范围。本文中提出的实验建模包括电容器未满的情况,因为液体在从室温冷却到玻璃化转变温度附近时会收缩,这与在分子液体而不是聚合物上测量有关。
2012-01-18 cond-mat.soft
Transitions among crystal, glass, and liquid in a binary mixture with changing particle size ratio and temperature
利用分子动力学模拟研究了二维二元混合物中晶体、玻璃和液体在高密度下的转变。我们改变两种组分的直径之比和温度。从晶体到玻璃或液体的转变伴随着缺陷的扩散而发生。我们用无序变量“D_j(t)”表示粒子j偏离六方有序的情况,并将缺陷可视化。缺陷结构是不均匀的,特别是在多晶态中。他们看起来相似的水晶玻璃交叉和融化。取“D_j(t)”在粒子上的平均值,我们定义了一个无序参数“D(t)",它方便地衡量整体无序的程度。在存在尺寸分散性的情况下,其在低温下淬火后的弛豫变得缓慢。其稳态平均值在晶体中较小,在玻璃和液体中较大。
2006-05-10 cond-mat.soft
A path integral approach for the colloidal glass transition based on an analogy with the $λ$-transition in liquid helium
我们描述了一个模型的胶体玻璃化转变,是基于费曼的理论$λ$转变在液氦。我们的模型基本上计数的动态回路,字符串或不同大小的集群的配置的数量,并确定从这些不均匀性的分布的玻璃化转变体积分数$ϕ_{g}$。由于约束限制了这些环、弦和簇的可用配置数量,因此它对$ϕ_{g}$的影响也可以以相对简单的方式计算。
2017-12-15 cond-mat.soft
How a liquid becomes a glass both on cooling and on heating
结构逮捕和玻璃形成的发病在一个浓缩的悬浮液中的二氧化硅纳米粒子在水二甲基吡啶二元混合物在其会溶点附近的研究,通过利用近临界流体自由度来控制粒子之间的吸引力和多斑点X射线光子相关光谱的强度,以确定粒子的集体动力学。该模型系统在冷却和加热时都经历了玻璃化转变,并且中间液体实现了不寻常的对数弛豫。如何发生玻璃化的两种不同的玻璃化转变的特点是详细和比较绘制到最近的理论预测,在系统中的玻璃形成有吸引力的相互作用。
2008-02-04 cond-mat.soft
Connection between fragility, mean-squared displacement and shear modulus in two van der Waals bonded glass-forming liquids
将在kHz范围内测量的高频剪切模量的温度依赖性与在纳秒范围内测量的两种范德华结合的玻璃形成液体枯烯和5PPE的均方位移进行比较。这提供了一个实验测试的假设连接两个版本的推模型的非阿克里乌斯温度依赖性的松弛时间在玻璃成型。该模型的两个版本也直接进行了测试,都显示出这些液体工作良好。
2017-02-08 cond-mat.soft
Breakdown of diffusivity-entropy scaling in colloidal glass forming liquids
玻璃是一种失去流动能力的液体。为什么这种特殊的物质在动力学上经历了急剧的减速,而在冷却时在结构上与流体状态几乎没有区别,这构成了玻璃化转变物理学的中心问题。在这里,我们实验测试的途径动力学减慢在玻璃$\textrm{-}$形成的液体,由椭球体或二进制球形胶体。与旋转运动相反,在平移运动中扩散系数和过量熵之间的指数标度被揭示为由于玻璃效应而在令人惊讶的低面积分数($ϕ_\textrm{T}$)处破裂。在$ϕ_\textrm{T}$,反常的双旋耦合增强,自由能景观的地形变得崎岖。基于$ϕ_\textrm{T}$与脆性之间的正相关性,$ϕ_\textrm{T}$的测量提供了一种预测液体松弛的新方法,同时避免了在高密度区域所需的平衡时间的禁止性增加。我们的研究结果突出了玻璃化熵在玻璃化转变中的作用。
2018-05-22 cond-mat.soft
Relationship between Entropic Bottleneck in Free Energy Landscape, Nonexponential Relaxation and Fragility of Glass-Forming Liquids
提出了一个介观模型来解释过冷液体在从上到下接近其玻璃化转变温度时的反常动力学。该模型基于$β$有组织的$α$过程的假设,要求在一个总的$N_β$环境中,$β$过程的最小临界数$N_{c}$被相干激发.模型的数值评估表明,在这个临界数的背景下,一个温和的$N_β$的增长可能会导致一个严重的熵瓶颈,并减缓动态观察到的程度接近真正的玻璃化转变。玻璃形成液体的脆性被示出与比率$γ(= N_{c}/N_β)$的增长相关。
2003-03-09 cond-mat.soft
Boundary mobility controls glassiness of confined colloidal liquids
我们使用封装在乳液液滴的胶体悬浮液来模拟具有可调边界流动性的受限玻璃形成液体。我们表明,在这些理想化的系统中的动力学是由与边界的物理相互作用。在动力学中,存在更多的移动边界,而对于较少的移动边界梯度几乎完全抑制。系统中的运动不是各向同性的,但相对于边界具有很强的方向依赖性。这些发现使人们对传统的物理量能否充分描述受限玻璃产生了疑问。
2014-05-06 cond-mat.soft
Orientational and Translational Hopping in Supercooled Liquids and Glasses : Correlated Dynamics in a Free Energy Landscape
采用NPT分子动力学模拟研究了玻璃态二元混合物中孤立椭球体在粘性玻璃态液体中的取向弛豫。在玻璃化转变附近,OR主要通过跳跃发生,涉及环状或隧道状运动,有几个相邻原子的参与。在玻璃态,跳跃被发现伴随着较大的波动的总能量和系统的体积。取向和平移跳跃被发现是{ \it门控},主要由熵瓶颈限制,随着压力的增加,取向变得越来越慢,比翻译。OR是异质的,具有广泛的衰减时间分布。
2001-11-03 cond-mat.soft
A structural approach to relaxation in glassy liquids
当液体冻结时,局部原子结构的变化标志着向晶体的转变。然而,当液体冷却形成玻璃时,没有明显的结构变化标志着玻璃化转变。事实上,出现在起始温度T_0以下的玻璃态动力学的特性特征,定性地捕获的平均场论,它假设在所有温度下均匀的局部结构。即使是对更现实的系统的研究也发现,结构和动力学之间只有微弱的相关性。这就提出了一个问题:结构对三维玻璃态动力学重要吗?在这里,我们通过使用机器学习方法来确定一个新的领域来肯定地回答这个问题,我们称之为软度,它表征了局部结构,并与重排动力学密切相关。我们发现,在T_0的玻璃态动力学的开始是由软度(即结构)和动力学之间的相关性的开始。此外,我们使用柔软度来构建一个简单的模型,与我们的模拟结果非常吻合,表明柔软度随时间的演变理论将构成玻璃态动力学理论。
2015-11-23 cond-mat.soft
Crystallization and glass transition in supercooled binary Lennard-Jones liquids
经典的Kob-Andersen(KA)二元Lennard-Jones混合物是用来防止结晶的,在慢动力学模拟中得到了广泛的研究。虽然结晶可以发生,如果一个液体系统是缓慢冷却,到目前为止,KA模型还没有结晶。在这里,我们报告使用分子模拟观察晶体生长的过冷KA液体。在高于$T_g=0.40$的玻璃化转变温度的温度$T_c= 0.55$下观察到结晶的开始。我们进一步研究了单粒子位移的统计分布在结晶和接近玻璃化转变。结晶的位移分布呈现幂律衰减,而玻璃态弛豫的分布反映了高斯中心,终止于指数尾部(即动态不均匀性)。最后,我们预测为了结晶KA液体,冷却速率近似等于$10^{-22}$,其比典型的MD冷却速率低约15倍。
2017-03-09 cond-mat.soft
High pressure specific heat spectroscopy reveals simple relaxation behavior of glass forming molecular liquid
在压力下测量了5-聚苯-4-醚分子玻璃形成液体在接近玻璃化转变的粘滞区的频率依赖比热。与比热相关的特征时间尺度的温度和压力的依赖性进行比较,从在相同条件下进行的介电谱的等效时间尺度。结果表明,这两个时间尺度之间的比率是独立的温度和压力。这一观察结果是不平凡的,并证明了存在特别简单的分子液体,其中不同的物理弛豫过程都是由相同的潜在“内部时钟”控制的温度和压力/密度的函数。此外,根据最近的猜想,范德华液体,像被测液体,遵守同构理论的结果进行了讨论。
2015-12-14 cond-mat.soft
Fluctuation-dissipation relations and energy landscape in an out-of-equilibrium strong glass-forming liquid
我们研究了一个强液体,BKS-二氧化硅模型中的温度跳跃后的平衡动力学,并将其与众所周知的脆弱液体的情况进行比较。我们计算的波动耗散关系,从它是可能的,以估计一个有效的温度$T_{eff}$与缓慢的平衡结构自由度。我们发现了一个令人震惊的和无法解释的结果,与易碎液体的情况不同,$T_{eff}$小于浴温。
2003-01-13 cond-mat.soft
Structural Signature of Slow and Heterogeneous Dynamics in Glass-Forming Liquids
液体玻璃化转变的中心问题之一是是否存在一种结构特征,可以定性地区分不同过冷度下的不同动力学行为。在这里,我们提出了一种新的结构表征的基础上的局部密度的空间相关性,我们表明,本地密集包装的结构环境有直接的联系,缓慢的动态以及动态异质性的玻璃形成。研究发现,随着温度的降低,局域密度大的颗粒弛豫缓慢,且由密集堆积的颗粒形成的团簇尺寸增大。此外,提取的静态长度尺度显示出明确的相关性与弛豫时间在不同程度的过冷。这表明,暂时但连续形成的局部致密堆积的结构环境可能是缓慢的动力学和动态不均匀性的玻璃形成液体的结构起源。
2015-09-23 cond-mat.soft
Aging of a Homogeneously Quenched Colloidal Glass-forming Liquid
采用胶体动力学的非平衡自洽广义Langevin方程理论,描述了具有硬球和短程吸引作用的猝灭模型胶体液体中的非稳态老化过程,其静态结构因子和van Hove函数从猝灭前的初始状态不可逆地演化到最终的动态停滞状态.我们的数值结果与现有的模拟数据的比较是非常令人鼓舞的。
2010-11-17 cond-mat.soft
An energy-landscape-based crossover temperature in glass-forming liquids
系统地识别过冷液体中的温标是理解这些液体的基本玻璃性质以及后者的形成历史依赖性的关键,这是一项具有挑战性的任务。在这里,我们研究的统计粒子的平方位移$δr^2$之间的平衡液体配置在温度$T$,和他们的潜在的固有状态,使用计算机模拟的11个不同的计算机玻璃形成。我们发现,$δr^2$的相对波动是非单调的$T$,表现出最大的位置定义的交叉温度$T_{\small{\mathsf{X}}}$。因此,$T_{\small{\mathsf{X}}}$标志着能量景观从$T$温度下的平衡液体状态开始下降到其潜在的固有状态的过程中最大异质性的点。我们提取$T_{\small{\mathsf{X}}}$的11个受雇的计算机眼镜,从四面体玻璃包装的软弹性球,并证明其有用性,把不同的玻璃的弹性性能在同一个基础上。有趣的是,我们进一步表明,$T_{\small{\mathsf{X}}}$标志着两个不同的制度之间的平均$\langleδr^2\rangle$的交叉:高温制度,其中$\langleδr^2\rangle$的规模约为$T^{0.5}$,和deepening-过冷制度,其中$\langleδr^2\rangle$规模约为$T^{1.3}$。进一步的研究方向进行了讨论。
2021-01-04 cond-mat.soft
Reinterpreting ultrafast experiments on supercooled water: Glass transition versus liquid-liquid criticality
The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心)
本研究通过机器学习势模拟和TNM模型,证明过冷水超快加热中的热容增加源于玻璃化转变的动力学效应,而非液体-液体临界点,为实验提供了新解释。
2026-09-23 cond-mat.soft
Heterophase liquid states: Thermodynamics, structure, dynamics
综述了异相玻璃形成液体的热力学、结构和动力学的理论结果和实验数据。理论方法是基于有界配分函数方法的框架内开发的介观异相波动模型(HPFM)。费歇尔集团现象,玻璃化转变,液-液转变,参数相图,合作动力学和玻璃形成液体的脆性被认为是。
2015-01-12 cond-mat.soft
Crossover in dynamics in the Kob-Andersen binary mixture glass-forming liquid
玻璃形成液体根据其弛豫时间偏离Arrhenius行为而被广泛地分类为易碎或坚固。在液体如水和二氧化硅中观察到或推断出脆弱到强的交叉,最近还在金属玻璃和相变合金中观察到或推断出脆弱到强的交叉,导致期望这种交叉在玻璃形成者中更广泛地实现。我们调查计算研究的Kob-Andersen模型,访问温度远低于模式耦合温度$T_{MCT}$。我们发现弛豫时间在$T_{MCT}$附近表现出动力学上的交叉,并讨论了它是否具有从弱到强的交叉特征。动力学不均匀性的几个方面表现出反映动力学交叉的行为,而热力学量则没有。特别是,亚当-吉布斯关系描述的弛豫时间和构型熵之间的关系继续保持低于动力学交叉,当包括非谐波修正的振动熵。
2022-04-09 cond-mat.soft
Glass Transitions and Critical Points in Orientationally Disordered Crystals and Structural Glassformers: "Strong" Liquids are More Interesting Than We Thought
当使用弛豫时间的Tg -缩放Arrhenius图(或Tg以上熵增加的相对速率)在“强-脆弱”行为谱中对液体进行分类时,“强”液体总是显得相当无趣[1,2]。在这里,我们使用“旋转体”变体[3]的晶相的相同类型的更新图来确认这些更简单的(质心有序)系统存在相同的行为模式。然而,在这种情况下,我们可以证明,“强”系统的行为归功于在较高温度下存在的双稳态有序-无序转变(在观测不被先前的熔化中断的情况下直接观察到)。此外,对于在系统的热力学基态中发生玻璃化转变的其他系统也可以进行相同的观察,在该玻璃化转变时,有序被阻止。这促使人们对高温下强液体的行为进行研究。使用的情况下,二氧化硅本身,我们再次找到强有力的证据,从扩展的离子动力学模拟,在高温下的λ过渡,但只有当压力被调整到一个临界值。在这种情况下,λ点可被识别为对于过冷水所建议的类型的液-液临界点。我们认识到探索的可能性,一个postiori,实验室液体SiO2从> 5000 K和多GPa压力的快速冷却的后果,使用光纤中的损伤诱导等离子体的现象学。这些考虑的后果将被探索,以建立一个“大图片“2的热力学过渡到过冷液体现象学的关系[4,5]。
2013-02-07 cond-mat.soft
Slow dynamics coupled with cluster formation in ultrasoft-potential glasses
我们数值研究了超软粒子与广义赫兹势相互作用的二元混合物的慢动力学。如果软度参数$α$较小,则高密度的颗粒开始相互渗透,形成簇,并最终经历玻璃化转变。我们发现多个集群玻璃相,其特征在于每个集群,其边界线是由集群大小急剧分离的不同数量的颗粒。在这些玻璃-玻璃相界附近观察到密度关联函数的异常对数慢弛豫,这暗示了模式耦合理论预测的高阶动力学奇异性的存在。在团簇玻璃相深处,发现单个粒子的动力学与集体涨落的动力学是解耦的。
2018-12-21 cond-mat.soft
Thermodynamic- Kinetic Correlations in Supercooled Liquids- A Critical Survey of Experimental Data and Predictions of the Random First Order Transition Theory of Glasses
热力学和动力学被认为与玻璃化转变有关。基于随机一阶跃迁的玻璃理论所提供的弛豫激活势垒的定量预测与44种物质的实验进行了比较。发现在Tg附近的预测活化能和实验之间的协议是极好的。这些预测取决于玻璃化时的构型热容变化和熔化晶体的熵,这些都是实验输入。
2005-07-06 cond-mat.soft
Predicting Glass-to-Glass and Liquid-to-Liquid Phase Transitions in Water
玻璃-玻璃和液体-液体的相变在许多年前就在有或没有施加压力的情况下在散装水和承压水中观察到了。结果表明,它们是由依赖于温度的焓差分离的两个液相的竞争。该模型是基于经典的成核方程的这些阶段完成的焓节省存在于所有温度和压力的贡献。计算得到的无定形水的热力学参数、多重玻璃化转变温度、焓变以及在高于Tg =227.5K的负压下的最大密度温度与许多测量结果一致
2017-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Approximate square-root-time relaxation in glass-forming liquids
我们目前的数据为43玻璃形成的有机液体的介电弛豫,表明主要(α)松弛往往是接近平方根时间松弛。高频损耗的逆幂律描述应用得越好,平方根时间弛豫就越精确。这些发现表明,平方根时间松弛是通用的阿尔法过程,一旦一个共同的观点,但长期以来被认为是不正确的。只有具有非常大的介电损耗的液体通过具有一贯较窄的损耗峰而偏离该图。作为对主流观点的进一步挑战,我们发现具有精确平方根时间弛豫的液体涵盖了广泛的脆弱性。
2007-12-17 cond-mat.soft
The Glass Transition and Liquid-Gas Spinodal Boundaries of Metastable Liquids
液体可以在由液-气旋节线和玻璃化转变线限定的边界内的热力学稳定性或亚稳定性的条件下存在。这些边界之间的关系已经研究了以前使用计算机模拟,能量景观形式主义,简化模型计算。我们计算这些稳定的边界半解析模型玻璃形成液体,采用精确的液态理论和第一性原理的玻璃化转变的方法。这些边界相交在一个有限的温度,与以前的模拟为基础的研究。
2006-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Competition between entropy and energy in network glass: the hidden connection between intermediate phase and liquid-liquid transition
在包括硫族化物的网络玻璃中,微观结构的网络拓扑可以通过改变化学组成来调节。随着组成的变化,在网络的刚性起始点附近发现了一个中间相(IP),该中间相与相邻的软相或刚性相在侧面上截然不同。IP中的玻璃形成体在玻璃化转变时似乎是可逆的,并且动态脆性很强。同时,量热实验表明,在某些强玻璃形成液体中,在高于玻璃化转变温度时存在一级液-液转变(LLT)。中间相和液-液相变是如何联系的?最近的分子动力学模拟暗示,中间相是化学上不同的,即随着化学组成的变化,向IP的转变实际上反映了LLT:在IP之外,玻璃被冻结在具有空隙的振动熵主导的异质结构中;而在IP内部,能量占主导地位,液体的微观结构变得均匀。在这里,我们证明了这样的一阶热力学液-液转变的数值和分析的弹性网络模型的网络玻璃和讨论可能的实验方法来证明的连接。
2019-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Soft-Pinning: Experimental Validation of Static Correlations in Supercooled Molecular Glass-forming Liquids
在其玻璃化转变附近的液体粘度的巨大增强通常与转变附近的多体静态相关性的增长有关,通常被称为“无定形有序”。估计在不同的玻璃形成液体的这种相关性的长度尺度是非常重要的,以解开玻璃形成的物理。在这种情况下,分子玻璃形成液体的实验变得至关重要,因为粘度增加了几倍($\sim 10^{14}$),模拟或胶体玻璃实验无法获得所需的长时间尺度。在这里,我们设计了一个实验,提取静态长度尺度的分子液体使用稀释量的另一个大分子作为钉扎网站。从介电弛豫实验上过冷甘油与不同钉扎浓度的山梨醇和模拟上的几个模型玻璃形成液体钉扎网站的结果表明所提出的方法的鲁棒性,打开了大量的机会来研究其他玻璃形成液体的物理。
2021-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic Fragility Directly Correlates with the Many-body Static Amorphous Order in Glass-Forming Liquids
术语“脆性”描述了当过冷液体接近其假定的玻璃化转变温度时粘度增长的速率。玻璃材料领域正在积极地寻找一种结构起源,这种结构起源支配着过冷液体中的这种动力学减慢,这种动力学减慢在结构上没有任何可辨别的变化。我们的工作表明,明确的证据表明,增长的多体静态无定形秩序是密切相关的玻璃形成液体的动力学脆性。这证实了系统对温度的动态响应隐藏在其微观结构中。这一发现可能为更深入地了解各种玻璃形成液体的弛豫时间或粘度的不同温度依赖性铺平了道路。
2021-08-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Translational and orientational glass transitions in the large-dimensional limit : a generalized replicated liquid theory and an application to patchy colloids
我们发展了一个适用于非球形单轴分子和胶体玻璃相的广义复制液体理论,该理论在大尺寸极限$d\to\infty$下变得精确。然后,我们将该方案应用于头部和尾部有粘性斑块的斑块状胶体。该系统具有丰富的相行为,涉及平移和取向自由度。我们发现了一种新的玻璃-玻璃之间的玻璃大/小取向波动的转变。
2018-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Helium-4 Glass Phase: a Model for Liquid Elements
在纳米多孔材料中的压力下限制的液氦的比热以及在这些条件下伴随着潜热的玻璃相的形成是已知的。这些属性是在很好的协议与最近的模型预测,在液体元素,形成超稳定的玻璃具有普遍的热力学性质。热力学第三定律涉及比热在低温下降低,因此玻璃的有效转变温度升高至冻结焓变得等于预测值的温度。玻璃的剩余熵约为熔融熵的23.6%。
2016-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Multiple-scattering effects on incoherent neutron scattering in glasses and viscous liquids
非相干中子散射实验模拟简单的动力学模型:玻璃(具有平滑的谐波振动分布)和粘性液体(由示意性模式耦合方程描述)。在大多数情况下,多重散射对光谱分布的影响很小,但它完全扭曲了波数依赖的振幅。这解释了最近实验中观察到的异常现象。
2000-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The correlation between fragility, density and atomic interaction in glass-forming liquids
通过分子动力学模拟研究了具有不同原子相互作用和密度的各种玻璃形成液体中的脆性,该脆性控制了液体的温度依赖性粘性性质,因为接近玻璃化转变。我们表明,在纯粹的排斥系统的脆弱性景观可以分为三个区域,定性不同的动态行为,这表明密度起着意想不到的作用,理解排斥陡度依赖的脆弱性。此外,吸引力相互作用对脆性的巨大不同的影响可以从相关零温玻璃的结构性质来估计
2016-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Theory for Glassy Behavior of Supercooled Liquid Mixtures
提出了一个过冷液体混合物的玻璃态动力学模型。给定单个过冷液体的弛豫行为,该模型预测了它们的混合物的弛豫时间随着温度的降低。该模型基于玻璃化动力学的动力学促进理论,为过冷液体的弛豫和玻璃化提供了物理基础。这与经验线性插值(例如,通常用于预测液体混合物的玻璃化转变温度的戈登-泰勒方程)形成对比。为了理解过冷液体混合物的行为,我们考虑了动力学约束的East模型的多组分变体,其中组分具有不同的能量标度,并且当局部移动区域,即,激励,是存在的。使用变分方法,我们确定一个有效的单组分模型与一个单一的有效能量尺度,最好的近似混合物。当缩放由这个单一的有效能量,我们表明,许多液体混合物的实验弛豫时间都崩溃到“抛物线定律”预测的动力学促进理论。该模型可用于预测玻璃质材料的混合物的传输特性和玻璃化转变温度,在大气化学,生物学和制药的影响。
2019-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Shapes of Cooperatively Rearranging Regions in Glass Forming Liquids
在玻璃态液体中的合作重排区域的形状从低温下的紧凑变化到分形或"弦“,因为从下面接近从活化到碰撞运输的动态交叉温度。我们提出了一个定量的微观处理这种形态的变化的框架内的随机一阶转变理论的玻璃。我们预测的相关性的比率的动态交叉温度的实验室玻璃化转变温度,在玻璃化转变,Δ C_p的热容不连续性。预测的相关性同意由Novikov和Sokolov编制的21种材料的实验结果。
2005-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Liquid-glass transition of confined fluids: Some insights from a mode-coupling theory
限制玻璃形成液体的动力学讨论的基础上,最近扩展的模式耦合理论的液体玻璃化转变的淬火退火的二元混合物的模型。它特别表明,在禁闭中,密度关联函数总是衰减到一个非零的无限时间值,即使在流体状态,和一些澄清的问题,结构和动力学之间的关系,在封闭的流体。
2005-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Surface mobility of a glass-forming polymer in an ionic liquid
通过测量浸入离子液体的纳米阶梯状聚苯乙烯薄膜的表面流平,发现离子液体虽显著减缓Tg上下方的流平过程,但并未消除玻璃态聚合物固有的表面动力学异质性。
2025-05-09 cond-mat.soft physics.class-ph
A novel view on classification of glass-forming liquids and empirical viscosity model
在过去的几十年里,玻璃形成液体的理论和实验研究已经揭示了普遍的粘度-温度数据中的粘度。在目前的工作中,我们提出了一个粘度模型的实验粘度数据的缩放描述。该模型的一个特点是只有两个可调参数,且在较宽的温度范围内对实验数据的逼近精度高。标度描述的基础是原始温标。在这个缩放描述中,我们得到了转换后的Angell图,其中出现了分离“脆弱”和“强大”玻璃形成者的区域。建议的缩放程序,使人们有可能重新考虑属于某些液体的类型的“脆弱”的玻璃形成。所得到的结果形成的基础上发展的广义缩放描述的结晶动力学在过冷液体和玻璃。
2021-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Glass Crossover from Mean-Field Spin-Glasses to Supercooled Liquids
随机β松弛(SBR)提供了不连续自旋玻璃和过冷液体中的玻璃交叉的表征。值得注意的是,它可以通过动力学朗道理论的严格计算得出。在本文中,我将用一种不需要熟悉统计场论的语言来讨论这种联系的确切含义。我将讨论在平均场自旋玻璃模型中的有限尺寸修正和在有限维模型中的环路修正,这两个修正都是由所考虑的动力学朗道理论描述的。然后,我将论证同样的朗道理论可以与模式耦合理论所描述的过冷液体联系起来,该理论援引了时间尺度不变性的物理原理。
2015-07-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mode-coupling theory of the glass transition for colloidal liquids in slit geometry
我们提供了一个详细的推导模式耦合方程的胶体液体限制在两个平行的光滑壁。我们介绍了不可约的记忆内核不同的松弛通道,从而扩展投影算子技术的胶体液体狭缝几何形状。调查的集体动力学以及标记粒子运动,我们证明了模式耦合功能假设相同的形式,在牛顿的情况下证实的普遍性的玻璃化转变奇异的微观动力学。
2020-07-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-liquid phase transition in an atomistic model glass former
玻璃化转变是由潜在的奇点引起的还是纯粹的动力学现象是一个重要的悬而未决的问题。研究原子玻璃形成,我们介绍了一种采样方法来访问对应的动态制度的温度通常很难达到与计算机模拟。我们在比热中发现了一个峰值,我们将其解释为态密度的下降。我们进一步提出了一个液-液过渡到一个国家丰富的本地有利的结构有关最近发现的动态相变的证据。
2017-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Constructing explicit magnetic analogies for the dynamics of glass forming liquids
通过定义一个空间变化的副本重叠参数的过冷液体参考基准液体状态配置的合奏,我们明确地构建了一个约束副本自由能功能,直接映射到伊辛哈密顿与随机场和随机相互作用,其统计依赖于液体结构。随机磁体的重整化群结果与Lennard-Jones玻璃的这些统计数据相结合时表明,如果短程相互作用的液体可以在足够低的温度下平衡,其平均场组态熵将消失,即使系统严格保留有限的组态熵,也会发生不连续的复本对称性破缺。
2008-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Fast Dynamics of Glass-forming Liquids investigated by Dielectric Spectroscopy: a Comparison
我们进行了介电谱的分子玻璃形成剂甘油,碳酸丙烯酯(PC)和离子熔体CKN和CRN。频率范围涵盖了从微赫兹到太赫兹的近20年。测量结果与中子和光散射数据进行了比较,并用模式耦合理论进行了分析。
1999-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Viscous flow in glass-forming liquids: The twice-activation analysis and the bond wave model
Institute of General and Inorganic Chemisctry of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普通无机化学研究所)
本文提出用于分析粘度-温度数据的二次活化分析法与键波模型,将玻璃形成液体视为以键波为耗散模式的自组织系统,并通过会聚点坐标与脆性度量的相关性解决了脆性度量差异问题。
2025-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Pinning Susceptibility : A Novel Method to Study Growth of Amorphous Order in Glass-forming Liquids
在接近玻璃化转变的过冷液体中,非晶有序的存在和生长是一个研究热点。即使经过几十年的工作,仍然没有明确的共识的分子机制,导致液体动力学接近这一假定的转变迅速放缓。与无定形顺序相关的相关长度的存在最近被假定,并且也被估计使用多点关联函数,这在实验中不能容易地计算。因此,对无定形有序生长的研究仍然主要限于胶体玻璃和模型玻璃形成液体的模拟等系统。在这封信中,我们提出了一个实验上可实现的但简单的关联函数来研究非晶有序的生长。然后,我们证明了这种方法的有效性为几个研究模型过冷液体,并获得与其他传统方法相一致的结果。
2017-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of Topological Fluctuations in Glass-Forming Liquids
所有的液体都是拓扑无序的材料;然而,无序的程度可以因结构和拓扑的内部波动而变化。这些波动取决于系统的组成和温度。大多数先前的工作已经考虑了液体或玻璃性质的平均值,例如每个原子的拓扑自由度的平均数;然而,性质的局部波动也在控制任何玻璃形成系统的宏观特征中起着关键作用。将无序结构的统计力学与拓扑约束理论相结合,提出了一种通用的方法来模拟玻璃形成液体中的拓扑涨落。在这样做时,我们引入本地化的波动到网络中的拓扑自由度的计算的贡献。用这种方法,无序网络中的全部性质分布可以计算为组成、温度和热历史(对于非平衡玻璃态)的任意函数。目前调查的范围集中在描述液体的拓扑波动,集中在成分和温度的影响。
2018-04-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disentangling density and temperature effects in the viscous slowing down of glassforming liquids
我们提出了一个一致的图片的密度和温度在玻璃形成液体和聚合物的粘性减慢各自的作用。具体而言,部分基于对液体邻三联苯的模拟和实验数据的新分析,我们得出结论,玻璃化转变的方法的零阶描述应制定在温度驱动的超Arrhenius激活行为,而不是密度驱动的拥塞或堵塞现象。密度在定量水平上起作用,但其对粘度和结构弛豫时间的影响可通过单个参数(高温液体状态的特征性有效相互作用能)来简单地描述;因此,密度不影响玻璃形成系统的"脆弱性“。
2003-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Comment on: "Static correlations functions and domain walls in glass-forming liquids: The case of a sandwich geometry" [J. Chem. Phys. 138, 12A509 (2013)]
在这篇评论中,我们认为,在评论论文中报告的重叠功能的行为可以完全理解的简单液体与无序基板接触的物理,没有呼吁任何特定的玻璃现象。作为补充材料提供的一维伊辛模型的分析研究进一步支持了这一建议。
2016-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft